Blue rayon e teste Salmonella/microssoma na avaliação da qualidade de águas costeiras

OBJECTIVE: To develop a strategy for water quality monitoring for the presence of genotoxins and polycyclic aromatic hydrocarbons. METHODS: A study was carried out in Santos estuary, Southern Brazil, in 2002. Two sampling sites with different concentration levels were selected and evaluated in different samplings using blue rayon hanging technique, chemical analyses, and Salmonella/microsome assay with bacterial strains sensitive to different compounds. The extracts were tested using the Salmonella/microsome assay in microsuspension with the strains TA98, TA100, YG1041, and YG1042 in the absence and presence of metabolic activation and through chemical analyses. RESULTS: Site 1, which had high concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons in its sediment, showed more often positive results in the Salmonella/microsome assay as well as higher polycyclic aromatic hydrocarbons concentrations in both samplings compared to site 2, which was less contaminated. YG1041 strain showed to be the most sensitive allowing for comparisons between the sites with different levels of contamination. CONCLUSIONS: The combination of the blue rayon hanging technique with the Salmonella/microsome assay using YG1041 strain and chemical analyses were effective in recovering genotoxins as well as polycyclic aromatic hydrocarbons tested in this study. Therefore this strategy seems to be adequate for water quality monitoring in Santos estuary.OBJETIVO: Desenvolver estratégia para o monitoramento passivo das águas do estuário de Santos quanto à presença de atividade genotóxica e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. MÉTODOS: Estudo realizado no estuário de Santos, Estado de São Paulo, em 2002. Foram selecionados e avaliados dois pontos de amostragem com diferentes graus de contaminação em duas campanhas de amostragem, utilizando a técnica de blue rayon in situ, análises químicas e o ensaio de Salmonella/microssoma com as linhagens bacterianas sensíveis a diferentes classes de compostos. Os extratos foram submetidos ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com as linhagens TA98, TA100, YG1041 e YG1042 na presença e ausência de ativação metabólica, e a análises químicas. RESULTADOS: O ponto 1, que apresentou sedimento com altas concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mostrou maior freqüência de resultados positivos para o ensaio Samonella/microssoma e maiores concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em ambas as campanhas em comparação com o ponto 2, menos contaminado. A linhagem que se mostrou mais sensível foi a YG1041, que permitiu comparações entre locais com diferentes graus de contaminação. CONCLUSÕES: A combinação da técnica de blue rayon in situ com o ensaio Salmonella/microsoma com a linhagem YG1041 e as análises químicas se mostraram eficientes. Foi possível recuperar os compostos genotóxicos, e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos analisados, parecendo ser uma estratégia adequada para o monitoramento da qualidade das águas do estuário de Santos

Phytotoxicity and cytogenotoxicity of water and sediment of urban stream in bioassay with Lactuca sativa

The aim of this study was to evaluate the spatial and temporal influence of the phytotoxicity and cytogenotoxicity of water and sediment of urban stream on the germination and initial growth of Lactuca sativa. Samples were collected from water and sediment at five sites of the Pântano Stream (Alfenas, Minas Gerais) during the period from October 2010 to July 2011. The concentrations of the metals Cd, Pb and Zn were quantified. Moreover, phytotoxicity and cytogenotoxicity were tested with samples of water and aqueous extracts of sediments. The evaluated end points were the germination rate, root length, fresh and dry weight, mitotic index and frequency of chromosomal abnormalities. Higher levels of Cd and Pb were verified in water samples collected during the rainy months. Water and sediment showed phytotoxic effect on germination, fresh weight and dry weight of Lactuca sativa. Root length was stimulated and only samples of water reduced the mitotic index. Significant temporal variation related to rainfall was observed only for phytotoxicity tests.Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência espacial e temporal da fitotoxicidade e da citogenotoxicidade da água e do sedimento de córrego urbano quanto às características germinativas e de crescimento inicial de Lactuca sativa. Amostras de água e de sedimento foram coletadas em 5 pontos do Córrego do Pântano (Alfenas, Minas Gerais), no período de outubro de 2010 a julho de 2011 e as concentrações dos metais Cd, Pb e Zn foram quantificadas. Os ensaios de fitotoxicidade e de citogenotoxicidade foram realizados com as amostras de água e extratos aquosos dos sedimentos. Os parâmetros avaliados foram taxa de germinação, comprimento de raízes, biomassa fresca e seca, índice mitótico e a frequência de anormalidades cromossômicas. Constataram-se maiores concentrações de Cd e Pb nas amostras de água coletadas nos meses com a ocorrência de precipitações pluviométricas. Água e sedimento apresentaram efeito fitotóxico sobre germinação, biomassa fresca e seca de Lactuca sativa. O comprimento de raízes foi estimulado e apenas as amostras de água reduziram o índice mitótico. Evidenciou-se, também, variação temporal significativa relacionada com o regime pluviométrico apenas para o teste de fitotoxicidade.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)UNIFAL Instituto de Ciências da NaturezaUNIFAL Instituto de Ciências ExatasUNIFESPUNIFESPSciEL

Acute toxicity of copper and chromium oxide nanoparticles to Daphnia similis

Copper oxide nanoparticles (CuO NPs) are employed in antifouling paints, and chromium oxide nanoparticles (Cr2O3 NPs) have been used as a green pigment. Their extensive use can contaminate aquatic ecosystems, and the toxicological effects of these NPs to the biota are poorly known. In this study, we evaluated the acute toxicity induced by CuO and Cr2O3 NPs, comparing with CuSO4 and Cr(NO3)3 as Cu2+ and Cr3+ ion source, respectively, using the microcrustacean Daphnia similis. The mean EC50-48h for CuO NPs was 0.064 mg L-1 and for CuSO4 was 0.015 mg L-1. CuO NPs tend to agglomerate, which may have reduced the release of Cu2+ in the test medium in relation to CuSO4.The mean EC50-48h for Cr2O3 NPs was 6.74 mg L-1 and for Cr(NO3)3 was 11.98 mg L-1. The reduced size of the Cr2O3 NPs (15-30 nm) and the higher zeta potential may have contributed to the higher stability in suspension and less potential for agglomeration, partially explaining the higher toxicity of NPs in relation to Cr(NO3)3. After the tests, we observed morphological damages such as increase in fat droplets, internal organ exposure and partially disintegration in organisms exposed to all tested substances, NPs or the salts

Ecotoxicity of raw and treated effluents generated by a veterinary medicine industry

Effluents from veterinary pharmaceutical industries that formulate medicines are mainly generated during the washing of equipment. The aim of this work was to evaluate the acute toxicity to Daphnia similis and chronic toxicity to Ceriodaphnia dubia of raw and treated effluents generated by a veterinary pharmaceutical industry. The industrial effluent treatment system comprises a step of chemical treatment (coagulation-sedimentation forced) followed by aerobic biological treatment (activated sludge process). Five samplings campaigns were performed from October 2011 to July 2012. The raw effluent samples showed high acute and chronic toxicity (acute: fourth sampling with EC50 - 48-h of <0.001% and chronic: third sampling with IC50 - 7-d of <0.0001%). The chemically treated effluent samples were the most toxic with EC50 - 48-h between <0.001 and 0.1% and IC50 - 7-d between 0.00001 and 0.0001%. This increase in toxicity is probably related to the use of aluminum sulfate as flocculating agent. The biological treatment led to a small reduction in toxicity of the effluents. The selected ecotoxicological tests were adequate for detecting the effluent toxicity and useful for evaluating the efficiency of the steps of the effluent treatment. Improvements in the industrial wastewater treatment system should be implemented in order to reduce the observed toxicity of the final effluent.Efluentes de indústrias farmacêuticas veterinárias, que formulam medicamentos, são gerados principalmente durante a lavagem dos equipamentos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a toxicidade aguda para Daphnia similis e crônica para Ceriodaphnia dubia, dos efluentes brutos e tratados gerados por uma indústria farmacêutica veterinária. O sistema de tratamento de efluentes usado é composto por uma etapa de tratamento químico (coagulação-sedimentação forçada) seguida do tratamento biológico aeróbio (processo de lodos ativados). Foram realizadas 5 campanhas de amostragens entre outubro de 2011 e julho de 2012. As amostras de efluentes brutos apresentaram elevada toxicidade aguda e crônica (aguda: quarta campanha com CE50 - 48-h de <0,001% e crônica: terceira campanha com CI50 - 7d <0,0001%). As amostras de efluentes tratados quimicamente foram as mais tóxicas com CE50 - 48-h entre <0,001 e 0,1% e CI50 - 7-d entre 0,00001 e 0,0001%, provavelmente relacionada ao uso de sulfato de alumínio como agente floculante. O tratamento biológico levou a uma pequena diminuição da toxicidade dos efluentes. Os testes ecotoxicológicos foram adequados para detectar a toxicidade dos efluentes e úteis para avaliar a eficiência das etapas do tratamento. Melhorias no sistema de tratamento de efluentes da indústria estudada deveriam ser implementadas visando à redução da toxicidade observada nos efluentes finais.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Universidade Federal de Alfenas Instituto de Ciências da NaturezaUniversidade Estadual de Campinas Laboratório de Ecotoxicologia Aquática e Limnologia Prof. Dr. Abílio LopesUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e FarmacêuticasUNIFESP, Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e FarmacêuticasSciEL

Ecotoxicity of raw and treated effluents generated by a veterinary medicine industry

Effluents from veterinary pharmaceutical industries that formulate medicines are mainly generated during the washing of equipment. The aim of this work was to evaluate the acute toxicity to Daphnia similis and chronic toxicity to Ceriodaphnia dubia of raw and treated effluents generated by a veterinary pharmaceutical industry. The industrial effluent treatment system comprises a step of chemical treatment (coagulation-sedimentation forced) followed by aerobic biological treatment (activated sludge process). Five samplings campaigns were performed from October 2011 to July 2012. The raw effluent samples showed high acute and chronic toxicity (acute: fourth sampling with EC50 - 48-h of <0.001% and chronic: third sampling with IC50 - 7-d of <0.0001%). The chemically treated effluent samples were the most toxic with EC50 - 48-h between <0.001 and 0.1% and IC50 - 7-d between 0.00001 and 0.0001%. This increase in toxicity is probably related to the use of aluminum sulfate as flocculating agent. The biological treatment led to a small reduction in toxicity of the effluents. The selected ecotoxicological tests were adequate for detecting the effluent toxicity and useful for evaluating the efficiency of the steps of the effluent treatment. Improvements in the industrial wastewater treatment system should be implemented in order to reduce the observed toxicity of the final effluent.Efluentes de indústrias farmacêuticas veterinárias, que formulam medicamentos, são gerados principalmente durante a lavagem dos equipamentos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a toxicidade aguda para Daphnia similis e crônica para Ceriodaphnia dubia, dos efluentes brutos e tratados gerados por uma indústria farmacêutica veterinária. O sistema de tratamento de efluentes usado é composto por uma etapa de tratamento químico (coagulação-sedimentação forçada) seguida do tratamento biológico aeróbio (processo de lodos ativados). Foram realizadas 5 campanhas de amostragens entre outubro de 2011 e julho de 2012. As amostras de efluentes brutos apresentaram elevada toxicidade aguda e crônica (aguda: quarta campanha com CE50 - 48-h de <0,001% e crônica: terceira campanha com CI50 - 7d <0,0001%). As amostras de efluentes tratados quimicamente foram as mais tóxicas com CE50 - 48-h entre <0,001 e 0,1% e CI50 - 7-d entre 0,00001 e 0,0001%, provavelmente relacionada ao uso de sulfato de alumínio como agente floculante. O tratamento biológico levou a uma pequena diminuição da toxicidade dos efluentes. Os testes ecotoxicológicos foram adequados para detectar a toxicidade dos efluentes e úteis para avaliar a eficiência das etapas do tratamento. Melhorias no sistema de tratamento de efluentes da indústria estudada deveriam ser implementadas visando à redução da toxicidade observada nos efluentes finais.168179Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Relatório de estágio profissional

O presente Relatório foi realizado no âmbito do Estágio Profissional I e II. Trata-se de um trabalho elaborado com base na observação de aulas e na experimentação didática; os materiais obtidos (como, por exemplo, horários, dados sobre as turmas, fichas, etc.) foram submetidos a uma análise documental

The Blue rayon technique in situ associated with the Salmonella / microsome test as a strategy for monitoring estuarine waters for the presence of genotoxic polycyclic compounds

O estuário de Santos abriga o maior porto da América Latina e um dos maiores complexos industriais do Brasil. Na década de 1970 foi considerado um dos maiores exemplos de degradação ambiental em ambientes costeiros, e apesar da melhora na qualidade ambiental observada nos últimos anos algumas áreas deste estuário apresentam sedimentos ainda altamente contaminados com compostos tóxicos e genotóxicos, especialmente os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA). Operações de dragagem para manutenção das atividades portuárias são necessárias e consequentemente durante este processo pode ocorrer a ressuspensão de contaminantes presentes nesses sedimentos, tornando-os disponíveis novamente na coluna d\'água. Desta forma é interessante ter uma estratégia eficiente e aplicável no monitoramento da qualidade dessas águas. O Blue rayon (BR) é um adsorvente seletivo para compostos policíclicos com três ou mais anéis fundidos em sua molécula e tem sido utilizado com sucesso no monitoramento de HPA e atividade mutagênica em ambientes aquáticos. Este trabalho teve como objetivo padronizar o uso da técnica de Blue rayon in situ ancorado, onde as fibras são fixas a uma distância padronizada dos sedimentos, associada ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão a ser aplicada no monitoramento das águas desse estuário. Foram selecionados três pontos de amostragem com diferentes características e sedimentos com variados níveis de contaminação. As duas campanhas iniciais foram realizadas com o objetivo de avaliar a eficiência do BR e de escolher a linhagem de Salmonella mais sensível aos compostos mutagênicos possivelmente presentes nos extratos obtidos bem como verificar a presença de HPA. As cinco campanhas posteriores foram realizadas para verificar o comportamento e a eficiência da estratégia previamente definida no monitoramento das águas desse estuário utilizando experimentos de dose resposta. Os resultados obtidos nas duas primeiras campanhas mostraram que as águas do ponto 1, que contém os sedimentos mais contaminados e recebe os efluentes da COSIPA, apresentam maior contaminação por HPA e atividade genotóxica mais elevada que o ponto 2. Também foi possível determinar que a linhagem de Salmonella YG1041 foi a mais sensível para detectar atividade mutagênica tanto no ponto 1 quanto no ponto 2. Nas cinco campanhas subsequentes as maiores potências mutagênicas foram também observadas no ponto 1 com valores máximos de 5.100 e 36.000 revertentes/g de BR para a linhagem YG1041 na ausência e na presença de ativação metabólica (S9) respectivamente. Nos pontos 2 e 3 as potências observadas foram similares entre si, com valores em torno de 1.000 revertentes/g de BR. Com base nos resultados obtidos nas duas etapas deste trabalho pode-se concluir que a o Blue rayon utilizado in situ a uma distância padronizada dos sedimento associado ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com a linhagem YG1041 na presença e na ausência de ativação metabólica (S9) é uma ferramenta que pode ser aplicada no monitoramento da qualidade do estuário de Santos.Santos estuary is the major Latin American harbor and one of the largest industrial complex of Brazil. In the 1970s, it was considered one of the major examples of coastal degradation. Due to enforcement actions the quality of the environment has improved in the last years in relation to the chemical parameters and toxicity but unfortunately the sediment is still contaminated with toxic and genotoxic compounds especially Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). For the maintenance of the port activities sediment dredging is needed and during this process contaminants resuspension can occur, leading to the contamination of the water column. Therefore it is interesting to have an efficient strategy that can be used for the water quality monitoring of this area. The Blue rayon is a selective adsorbent to polycyclic compounds containing three or more fused rings and has been successfully used in the monitoring of PAHs and mutagenic activity in aquatic environments. The objective of this work was to evaluate a modified blue rayon hanging technique, denominated in this work \"Blue rayon anchored technique\", where the fibers are placed at a fixed distance from the sediment, associated with the Salmonella/microsome microsuspension assay in order to monitor the water quality of Santos estuary. Three sites with different sources and sediment contamination levels were selected in this study. Two initial samplings were performed in order to evaluate the efficiency of the BR modified technique and find the most sensitive strain of Salmonella typhimurium to the mutagens possibly present in the those waters as well as verify the presence of PAHs. Five subsequent samplings were performed to verify the performance and efficiency of the defined strategy in the estuary water quality monitoring using dose response experiments. In the two initial samplings, the water from the site containing the most contaminated sediment and under influence of COSIPA (site 1) presented higher mutagenic activity and higher levels of PAHs. It was also possible to verify the highest sensitivity of the YG1041 strain in the detection of the mutagenic activity in both sites analyzed. In the subsequent five samplings, higher mutagenic potencies were again observed for site 1, reaching 5,100 and 36,000 revertants per gram of BR for the YG1 041 strain in the absence and presence of S9 respectively. Sites 2 and: presented similar potencies, around 1000 revertants per gram of BR. Based on the obtained results we can conclude that the Blue rayon anchored technique associated with the Salmonella/microsome microsuspension assay with the YG1041 strain in the presence and absence of S9 is an suitable tool to monito Santos estuarine waters

The Blue rayon technique in situ associated with the Salmonella / microsome test as a strategy for monitoring estuarine waters for the presence of genotoxic polycyclic compounds

O estuário de Santos abriga o maior porto da América Latina e um dos maiores complexos industriais do Brasil. Na década de 1970 foi considerado um dos maiores exemplos de degradação ambiental em ambientes costeiros, e apesar da melhora na qualidade ambiental observada nos últimos anos algumas áreas deste estuário apresentam sedimentos ainda altamente contaminados com compostos tóxicos e genotóxicos, especialmente os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA). Operações de dragagem para manutenção das atividades portuárias são necessárias e consequentemente durante este processo pode ocorrer a ressuspensão de contaminantes presentes nesses sedimentos, tornando-os disponíveis novamente na coluna d\'água. Desta forma é interessante ter uma estratégia eficiente e aplicável no monitoramento da qualidade dessas águas. O Blue rayon (BR) é um adsorvente seletivo para compostos policíclicos com três ou mais anéis fundidos em sua molécula e tem sido utilizado com sucesso no monitoramento de HPA e atividade mutagênica em ambientes aquáticos. Este trabalho teve como objetivo padronizar o uso da técnica de Blue rayon in situ ancorado, onde as fibras são fixas a uma distância padronizada dos sedimentos, associada ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão a ser aplicada no monitoramento das águas desse estuário. Foram selecionados três pontos de amostragem com diferentes características e sedimentos com variados níveis de contaminação. As duas campanhas iniciais foram realizadas com o objetivo de avaliar a eficiência do BR e de escolher a linhagem de Salmonella mais sensível aos compostos mutagênicos possivelmente presentes nos extratos obtidos bem como verificar a presença de HPA. As cinco campanhas posteriores foram realizadas para verificar o comportamento e a eficiência da estratégia previamente definida no monitoramento das águas desse estuário utilizando experimentos de dose resposta. Os resultados obtidos nas duas primeiras campanhas mostraram que as águas do ponto 1, que contém os sedimentos mais contaminados e recebe os efluentes da COSIPA, apresentam maior contaminação por HPA e atividade genotóxica mais elevada que o ponto 2. Também foi possível determinar que a linhagem de Salmonella YG1041 foi a mais sensível para detectar atividade mutagênica tanto no ponto 1 quanto no ponto 2. Nas cinco campanhas subsequentes as maiores potências mutagênicas foram também observadas no ponto 1 com valores máximos de 5.100 e 36.000 revertentes/g de BR para a linhagem YG1041 na ausência e na presença de ativação metabólica (S9) respectivamente. Nos pontos 2 e 3 as potências observadas foram similares entre si, com valores em torno de 1.000 revertentes/g de BR. Com base nos resultados obtidos nas duas etapas deste trabalho pode-se concluir que a o Blue rayon utilizado in situ a uma distância padronizada dos sedimento associado ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com a linhagem YG1041 na presença e na ausência de ativação metabólica (S9) é uma ferramenta que pode ser aplicada no monitoramento da qualidade do estuário de Santos.Santos estuary is the major Latin American harbor and one of the largest industrial complex of Brazil. In the 1970s, it was considered one of the major examples of coastal degradation. Due to enforcement actions the quality of the environment has improved in the last years in relation to the chemical parameters and toxicity but unfortunately the sediment is still contaminated with toxic and genotoxic compounds especially Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). For the maintenance of the port activities sediment dredging is needed and during this process contaminants resuspension can occur, leading to the contamination of the water column. Therefore it is interesting to have an efficient strategy that can be used for the water quality monitoring of this area. The Blue rayon is a selective adsorbent to polycyclic compounds containing three or more fused rings and has been successfully used in the monitoring of PAHs and mutagenic activity in aquatic environments. The objective of this work was to evaluate a modified blue rayon hanging technique, denominated in this work \"Blue rayon anchored technique\", where the fibers are placed at a fixed distance from the sediment, associated with the Salmonella/microsome microsuspension assay in order to monitor the water quality of Santos estuary. Three sites with different sources and sediment contamination levels were selected in this study. Two initial samplings were performed in order to evaluate the efficiency of the BR modified technique and find the most sensitive strain of Salmonella typhimurium to the mutagens possibly present in the those waters as well as verify the presence of PAHs. Five subsequent samplings were performed to verify the performance and efficiency of the defined strategy in the estuary water quality monitoring using dose response experiments. In the two initial samplings, the water from the site containing the most contaminated sediment and under influence of COSIPA (site 1) presented higher mutagenic activity and higher levels of PAHs. It was also possible to verify the highest sensitivity of the YG1041 strain in the detection of the mutagenic activity in both sites analyzed. In the subsequent five samplings, higher mutagenic potencies were again observed for site 1, reaching 5,100 and 36,000 revertants per gram of BR for the YG1 041 strain in the absence and presence of S9 respectively. Sites 2 and: presented similar potencies, around 1000 revertants per gram of BR. Based on the obtained results we can conclude that the Blue rayon anchored technique associated with the Salmonella/microsome microsuspension assay with the YG1041 strain in the presence and absence of S9 is an suitable tool to monito Santos estuarine waters